Крошечный двигатель может ходить выполнять задания

Лет назад профессор Массачусетского технологического института Нил Гершенфельд имел дерзкую мысль. Поразило то, что все в мире живых существ построены из комбинаций всего 20 аминокислот, он задавался вопросом: могло ли быть возможным, чтобы создать комплект всего 20 основных частей, которые могут быть использованы для того чтобы собрать всех различных технологических продуктов в мире?

Гершенфельд и его учеников добились устойчивого прогресса в этом направлении до сих пор. Свои последние достижения, представленные на этой неделе на международной конференции по робототехнике, состоящий из набора из пяти крошечных основных частей, которые можно собирать в самых разнообразных функциональных устройств, включая крошечный «гуляет» двигатель, который может двигаться назад и вперед по поверхности и повернуть колеса машины.

Ранее, Гершенфельд и его учеников показали, что конструкции, собранные из множества мелких, одинаковых субъединиц может иметь множество механических свойств. Далее, они показали, что сочетание жестких и гибких типов деталей могут быть использованы для создания морфинга крылья самолета, многолетняя цель в области аэрокосмической техники. Их последняя работа добавляет комплектующих для движения и логику, и будут представлены на международной конференции по манипуляции, автоматизации и роботизации в малых масштабах (МАРСС) в Хельсинки, Финляндия, в работе Гершенфельд и аспирант MIT будет Лэнгфорд.

Их работа предлагает альтернативу современных подходов к построению роботов, которые в основном делятся на два типа: изготовленные на заказ машины, которые хорошо работают, но являются относительно дорогими и негибкими, и реконфигурируемых те, что производительность пожертвовать ради универсальности. В рамках нового подхода, Лэнгфорд придумал набор из пяти миллиметрового масштаба компоненты, которые могут быть присоединены друг к другу посредством стандартного разъема. Эти части включают в себя предыдущие жестких и гибких типов, наряду с электромагнитными части, катушка и Магнит. В будущем команда планирует сделать эти из еще более мелких элементарных типов деталей.

Используя этот нехитрый набор мелких деталей, Лэнгфорд собрал их в новый вид двигателя, который перемещает довесок в дискретных механических шагов, которые могут быть использованы, чтобы повернуть колесо шестерни, и мобильная форма двигателя, что превращает эти действия в движении, позволяя ей «гулять» по поверхности таким образом, что напоминает молекулярных моторов, которые двигают мышцы. Эти части также может быть смонтирован в руки для захвата, или ноги для ходьбы, сколько нужно для конкретной задачи, а потом собрать, как эти потребности меняются. Гершенфельд относится к ним как «цифровых материалов», дискретных частей, которые могут быть обратимо соединяются, образуя подобие функционального микро-Лего.

Новая система представляет собой значительный шаг в направлении создания стандартного набора деталей, которые могут быть использованы для сборки роботов с конкретными возможностями адаптирован к конкретной задаче или набору задач. Таких специально построенных роботов тогда могли быть разобраны и собраны по мере необходимости в различных формах, без необходимости проектирования и производства новых роботов с нуля для каждого приложения.

Начальный мотор Лэнгфорд был Муравей-как способность поднять семь раз больше собственного веса. Но если требуется больше силы, многие из этих деталей могут быть добавлены, чтобы обеспечить больше энергии. Или если робот должен двигаться в более сложным образом, эти части могут быть распределены по всей структуре. Размеры строительных блоков могут быть выбраны, чтобы соответствовать их применения; команда нанометровых размеров детали, чтобы сделать нанороботов, и измеритель размера детали, чтобы сделать megarobots. Ранее, специальных методов были нужны на каждом из этих длина шкалы крайностей.

«Одной из новых приложений, чтобы сделать крошечные роботы, которые могут работать в ограниченном пространстве,» — говорит Гершенфельд. Некоторые из устройств, собранных в данном проекте, например, меньше, чем копейки, но может выполнять полезные задачи.

Чтобы построить в «мозги», Лэнгфорд добавил типономиналов, которые содержат миллиметровыми интегральные схемы, а также несколько других типов деталей, чтобы позаботиться о подключении электрических сигналов в трех измерениях.

Простота и регулярность этих структур позволяет относительно легко для их сборки должны быть автоматизированы. Чтобы сделать это, Лэнгфорд разработала новую машину, что-то между 3-D принтер и подъемно-транспортных машин, производство электронных схем, но, в отличие от тех, Это может производить полное робототехнических систем непосредственно с цифровой конструкции. Гершенфельд говорит, что эта машина является первым шагом на пути к конечной цели проекта «создание ассемблер, который может собрать себя из частей, что это монтаж».

сделать разницу: спонсорские возможности